Ερευνητές Δημιουργούν Μαλακό Ρομπότ Ικανό να Αλλάζει Σχήμα και να Περιφέρεται

Μια από τις προκλήσεις που περιβάλλουν τη μαλακή ρομποτική είναι ότι τα περισσότερα από αυτά απαιτούν να συνδεθούν σε einen αεροσυμπιεστή ή να συνδεθούν σε einen τοίχο. Ερευνητές από το Stanford προσπάθησαν να υπερβούν αυτήν την πρόκληση. 

Ο Nathan Usevitch είναι φοιτητής μεταπτυχιακού προγράμματος μηχανολογικής μηχανικής στο Stanford. 

“Μια σημαντική περιορισμός των περισσότερων μαλακών ρομποτών είναι ότι πρέπει να συνδεθούν σε einen βαρύ αεροσυμπιεστή ή να συνδεθούν σε einen τοίχο, το οποίο τους εμποδίζει να κινούνται”, είπε ο Usevitch. “Έτσι, σκεφτήκαμε: Τι αν διατηρούσαμε την ίδια ποσότητα αέρα μέσα στο ρομπότ όλη την ώρα;”

Η ομάδα ήταν σε θέση να αναπτύξει ένα ανθρώπινο ρομπότ που είναι ικανό να αλλάξει το σχήμα του. Κάνοντας αυτό, το μαλακό ρομπότ μπορεί να πιάσει και να χειριστεί αντικείμενα και είναι σε θέση να κυλήσει σε ελεγχόμετες κατευθύνσεις. 

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Science Robotics στις 18 Μαρτίου. 

“Η καθημερινή περιγραφή αυτού του ρομποтю είναι που δίνω στους ανθρώπους είναι ο Baymax από την ταινία Big Hero 6 mixed με Transformers. Με άλλα λόγια, ένα μαλακό, ανθρώπινο ρομπότ mixed με ρομπότ που μπορούν να αλλάξουν δραματικά το σχήμα τους”, είπε ο Usevitch.

Απλή Έκδοση

Αυτό το μαλακό ρομπότ αναπτύχθηκε συνδυάζοντας τρεις διαφορετικούς τύπους ρομποτών. Η απλή έκδοση της εφεύρεσης της ομάδας ονομάζεται “ισοπερίμετρος ρομπότ”,既然 το σχήμα αλλάζει ενώ το συνολικό μήκος των ακμών και η ποσότητα αέρα μέσα παραμένει η ίδια. 

Το ισοπερίμετρος ρομπότ αναπτύχθηκε από μαλακά ρομπότ, ρομπότ truss και συλλογικά ρομπότ. Κάθε κατηγορία ρομποτικής έφερε ένα διαφορετικό πλεονέκτημα: τα μαλακά ρομπότ είναι ελαφριά και συμμορφώνονται, τα ρομπότ truss μπορούν να αλλάξουν σχήμα και τα συλλογικά ρομπότ είναι μικρά και συνεργάζονται. 

Ο Sean Follmer είναι βοηθός καθηγητής μηχανολογικής μηχανικής και συν-σενιορ συγγραφέας του εγγράφου. 

“Βασικά, χειριζόμαστε μια μαλακή δομή με παραδοσιακούς κινητήρες”, είπε ο Follmer. “Αυτό δημιουργεί μια πολύ ενδιαφέρουσα τάξη ρομποτών που συνδυάζει πολλά από τα πλεονεκτήματα των μαλακών ρομποτών με όλες τις γνώσεις που έχουμε για πιο κλασικά ρομπότ.”

Σύνθετη Έκδοση

Η ομάδα αναπτύξε επίσης μια πιο σύνθετη έκδοση του ρομποтю συνδέοντας πολλά τρίγωνα μαζί. Μπορέσαν να συντονίσουν τις κινήσεις των διαφορετικών κινητήρων, που επέτρεψε στο ρομπότ να εκτελέσει επιθυμητές συμπεριφορές, όπως το να πιάσει μια μπάλα. 

Ο Elliot Hawkes είναι βοηθός καθηγητής μηχανολογικής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Santa Barbara και συν-σενιορ συγγραφέας του εγγράφου. 

“Μια βασική κατανόηση που αναπτύξαμε ήταν ότι για να δημιουργηθεί κίνηση με ένα μεγάλο, μαλακό πνευματικό ρομπότ, δεν χρειάζεται να αντλήσετε αέρα μέσα και έξω”, είπε ο Hawkes. “Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον αέρα που ήδη έχετε και απλώς να τον μετακινήσετε γύρω με αυτούς τους απλούς κινητήρες. Αυτή η μέθοδος είναι πιο αποτελεσματική και μας επιτρέπει στο ρομπότ να κινείται πολύ πιο γρήγορα.”

http://www.youtube.com/watch?time_continue=6&v=XqgbLb8m77U&feature=emb_title

Εξερεύνηση του Διαστήματος

Σύμφωνα με τον Zachary Hammond, φοιτητή μεταπτυχιακού προγράμματος μηχανολογικής μηχανικής στο Stanford και συν-πρωτότυπο συγγραφέα του εγγράφου, μια από τις πιθανές χρήσεις αυτού του μαλακού ρομποтю είναι η εξερεύνηση του διαστήματος.

“Αυτό το ρομπότ θα μπορούσε να είναι πολύ χρήσιμο για την εξερεύνηση του διαστήματος — ειδικά επειδή μπορεί να μεταφερθεί σε ένα μικρό πακέτο και στη συνέχεια να λειτουργήσει χωρίς σύνδεση μετά την φούσκωση”, είπε ο Hammond. “Σε έναν άλλο πλανήτη, θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει την ικανότητά του να αλλάζει σχήμα για να διασχίσει σύνθετα περιβάλλοντα, πιέζοντας μέσα από στενά σημεία και εξαπλώνοντας πάνω από εμπόδια.”

Οι ερευνητές τώρα δοκιμάζουν διαφορετικά σχήματα και θέλουν να δοκιμάσουν το ρομπότ στο νερό. 

Η Allison Okamura είναι καθηγήτρια μηχανολογικής μηχανικής και συν-συγγραφέας του εγγράφου. 

“Αυτή η έρευνα υπογραμμίζει τη δύναμη του να σκεφτόμαστε πώς να σχεδιάσουμε και να κατασκευάσουμε ρομπότ με νέους τρόπους”, είπε η Okamura. “Η δημιουργικότητα του σχεδιασμού ρομποτών επεκτείνεται με αυτό το είδος συστήματος και αυτό είναι κάτι που θα θέλαμε πραγματικά να ενθαρρύνουμε στο πεδίο της ρομποτικής.”